改性超细粉、稀土永磁体、原料、制备方法、用途技术

本发明专利技术公开了改性超细粉、稀土永磁体、制备方法、原料以及用途。改性超细粉中，其包括以下组分：PrNd：44.5～58.5wt％；Gd：0～2wt％；Ho：0.04～1wt％；Dy：0.04～2wt％；Tb：0～1wt％；Al：0.025～0.8wt％；Cu：0.04～0.3wt％；Co：0.2～2wt％；Ga：0.04～0.2wt％；Zr：0～0.2wt％；Ti：0～0.2wt％；Nb：0～0.2wt％；B：0.5～1wt％；余量为Fe及不可避免的杂质。采用改性超细粉作为制备永磁体的原料，所得永磁体的磁性能具有较大提升，矫顽力由11kOe提升至16～21kOe，同时降低了生产成本。

Modified ultrafine powder, rare earth permanent magnet, raw material, preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
改性超细粉、稀土永磁体、原料、制备方法、用途
本专利技术涉及改性超细粉、稀土永磁体、原料、制备方法、用途。
技术介绍
钕铁硼永磁材料以优异的性能，自诞生以来得到广泛的应用，是目前使用量最大的稀土永磁材料。随着钕铁硼材料需求量的快速增长，对PrNd、Dy、Tb等稀土元素的消耗量逐年增长。而环境保护力度加大以及稀土资源的综合平衡利用观念的普及，PrNd、Dy、Tb等稀土元素的大量消耗也逐渐引起大家的重视。目前面临的具体问题有两方面，一方面：在钕铁硼永磁材料的制备过程中，气流磨粉碎阶段时的正常的钕铁硼废料粒径较大(2～10μm)，但经高速碰撞后不可避免的会产生亚微级超细粉(0.01～2μm)，一般质量占比在0.3-1.5％之间，由于超细粉颗粒太小，具有比表面积大、极易氧化的特点，故其危险性很高。目前大多数钕铁硼企业都是将超细粉在空气中完全燃烧，再经稀土分离的方法进行回收利用，其工序流程多、设备投入成本高、回收率低，并且无法实现对钕铁硼超细粉中的微量元素(例如Fe、B、Cu、Al和Nb等)进行有效利用。再者，成型阶段因调试压力机和模具等而产生的间隙漏粉，以及压坯缺角产生的报废粉料约占压制粉重的0.5～1％，对这部分废粉的回收利用也是节约稀土资源比较重要的手段。中国专利文献CN109192495A中公开了对废旧烧结钕铁硼永磁体进行表面预处理(去除氧化层)，然后破碎成平均粒度2-4μm的磁粉，再与富重稀土粉末混合热处理，热处理的温度为500-800℃。但是其中需要重新添加重稀土粉末，造成对重稀土金属的浪费。>中国专利文献CN105921736A中公开了钕铁硼超细粉的回收方法，将超细粉进行防氧化保护后，转入烧结盒中，采用阶段式升温烧结处理至1000-1100℃。其中阶段式烧结温度高到1000℃以上，并且回用过程仅用超细粉，而超细粉的特点就是极易氧化和团聚，因此对防氧化的过程要求很高，但是该专利文献的防氧化步骤需用聚氯乙烯塑料袋和氮气等，步骤繁琐不易操作。另一方面：虽然采用La、Ce等混合稀土取代PrNd等元素，很大程度上实现了对La、Ce等高丰度混合稀土综合利用，能显著降低钕铁硼生产企业的成本，拓宽La、Ce混合稀土的应用范围，促进稀土资源的高效和平衡应用。但是，若在熔炼阶段直接添加La、Ce等混合稀土将会造成磁性能严重稀释甚至造成磁性能的恶化，并且，由于PrNd等稀土元素的减少，富Nd相分布将会发生变化甚至晶界结构发生改变。因此，如何实现对亚微级钕铁硼超细粉以及回用料的有效利用，以及如何优化混合稀土磁体晶界结构，拓宽富钕相的宽度，抑制含La、Ce混合稀土磁稀释效应，进而改善晶界分布和富稀土相的体积分数，从而增加产品的剩磁和矫顽力，成为钕铁硼行业内亟需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中1)不能同时实现对亚微级钕铁硼超细粉和回用料的高效利用，以及2)稀土永磁体对PrNd元素的过度使用，而提供了改性超细粉、稀土永磁体、原料、制备方法、用途。本专利技术是通过以下技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供了一种改性超细粉，以重量百分比计，所述改性超细粉包括以下组分：PrNd：44.5～58.5wt％；Gd：0～2wt％；Ho：0.04～1wt％；Dy：0.04～2wt％；Tb：0～1wt％；Al：0.025～0.8wt％；Cu：0.04～0.3wt％；Co：0.2～2wt％；Ga：0.04～0.2wt％；Zr：0～0.2wt％；Ti：0～0.2wt％；Nb：0～0.2wt％；B：0.5～1wt％；余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术中，所述PrNd的含量范围较佳地为44.5～49wt％或51～58.5wt％，例如44.6wt％、46wt％、49wt％、51.4wt％或58.2wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Gd的含量范围较佳地为1～2wt％，例如1wt％或者1.8wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Ho的含量范围较佳地为0.04～0.8wt％或0.05～1wt％，例如0.04wt％、0.06wt％、0.08wt％、0.8wt％或1wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Dy的含量范围较佳地为0.04～1wt％或0.08～2wt％，例如0.04wt％、0.06wt％、0.08wt％、1wt％或2wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Tb的含量范围较佳地为0～0.5wt％，例如0wt％或0.5wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Al的含量范围较佳地为0.025～0.5wt％或0.4～0.8wt％，例如0.036wt％、0.052wt％、0.068wt％、0.46wt％或0.625wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Cu的含量范围较佳地为0.04～0.2wt％或0.15～0.3wt％，例如0.044wt％、0.058wt％、0.072wt％、0.14wt％或0.25wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Co的含量范围较佳地为0.2～1.5wt％或1～2wt％，例如0.208wt％、0.406wt％、0.604wt％、1.52wt％或1.6wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Ga的含量范围较佳地为0.04～0.1wt％或0.08～0.2wt％，例如0.048wt％、0.07wt％、0.086wt％、0.1wt％或0.124wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Zr的含量范围较佳地为0～0.07wt％或0.05～0.2wt％，例如0wt％、0.028wt％、0.046wt％、0.064wt％或0.14wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Ti的含量范围较佳地为0～0.06wt％或0.05～0.2wt％，例如0wt％、0.02wt％、0.04wt％、0.06wt％或0.15wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述Nb的含量范围较佳地为0～0.15wt％，例如0或0.15wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。本专利技术中，所述B的含量范围较佳地为0.5～0.8wt％或0.7～1wt％，例如0.62wt％、0.67wt％、0.74wt％、0.81wt％或0.84wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。在本专利技术一优选实施方案中，以重量百分比计，所述改性超细粉包括以下组分：PrNd51～58.5wt％；Gd1～2wt％；Ho0.05～1wt％；Dy0.08～2wt％；Tb0～0.5wt％；Al0.4～0.8wt％；Cu0.15～0.3wt％；Co1～2wt％；Ga0.08～0.2wt％；Zr0.05～0.2wt％；Ti0.05～0.2wt％；Nb0～0.15wt％；B0.7～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性超细粉，其特征在于，以重量百分比计，所述改性超细粉包括以下组分：PrNd：44.5～58.5wt％；Gd：0～2wt％；Ho：0.04～1wt％；Dy：0.04～2wt％；Tb：0～1wt％；Al：0.025～0.8wt％；Cu：0.04～0.3wt％；Co：0.2～2wt％；Ga：0.04～0.2wt％；Zr：0～0.2wt％；Ti：0～0.2wt％；Nb：0～0.2wt％；B：0.5～1wt％；余量为Fe及不可避免的杂质；/n较佳地，所述PrNd的含量范围为44.5～49wt％或51～58.5wt％，例如44.6wt％、46wt％、49wt％、51.4wt％或58.2wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Gd的含量范围为1～2wt％，例如1wt％或者1.8wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Ho的含量范围为0.04～0.8wt％或0.05～1wt％，例如0.04wt％、0.06wt％、0.08wt％、0.8wt％或1wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Dy的含量范围为0.04～1wt％或0.08～2wt％，例如0.04wt％、0.06wt％、0.08wt％、1wt％或2wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Tb的含量范围为0～0.5wt％，例如0wt％或0.5wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Al的含量范围为0.025～0.5wt％或0.4～0.8wt％，例如0.036wt％、0.052wt％、0.068wt％、0.46wt％或0.625wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Cu的含量范围为0.04～0.2wt％或0.15～0.3wt％，例如0.044wt％、0.058wt％、0.072wt％、0.14wt％或0.25wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Co的含量范围为0.2～1.5wt％或1～2wt％，例如0.208wt％、0.406wt％、0.604wt％、1.52wt％或1.6wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Ga的含量范围为0.04～0.1wt％或0.08～0.2wt％，例如0.048wt％、0.07wt％、0.086wt％、0.1wt％或0.124wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Zr的含量范围为0～0.07wt％或0.05～0.2wt％，例如0wt％、0.028wt％、0.046wt％、0.064wt％或0.14wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Ti的含量范围为0～0.06wt％或0.05～0.2wt％，例如0wt％、0.02wt％、0.04wt％、0.06wt％或0.15wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述Nb的含量范围为0～0.15wt％，例如0或0.15wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；/n较佳地，所述B的含量范围为0.5～0.8wt％或0.7～1wt％，例如0.62wt％、0.67wt％、0.74wt％、0.81wt％或0.84wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。/n...

【技术特征摘要】
1.一种改性超细粉，其特征在于，以重量百分比计，所述改性超细粉包括以下组分：PrNd：44.5～58.5wt％；Gd：0～2wt％；Ho：0.04～1wt％；Dy：0.04～2wt％；Tb：0～1wt％；Al：0.025～0.8wt％；Cu：0.04～0.3wt％；Co：0.2～2wt％；Ga：0.04～0.2wt％；Zr：0～0.2wt％；Ti：0～0.2wt％；Nb：0～0.2wt％；B：0.5～1wt％；余量为Fe及不可避免的杂质；
较佳地，所述PrNd的含量范围为44.5～49wt％或51～58.5wt％，例如44.6wt％、46wt％、49wt％、51.4wt％或58.2wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Gd的含量范围为1～2wt％，例如1wt％或者1.8wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Ho的含量范围为0.04～0.8wt％或0.05～1wt％，例如0.04wt％、0.06wt％、0.08wt％、0.8wt％或1wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Dy的含量范围为0.04～1wt％或0.08～2wt％，例如0.04wt％、0.06wt％、0.08wt％、1wt％或2wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Tb的含量范围为0～0.5wt％，例如0wt％或0.5wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Al的含量范围为0.025～0.5wt％或0.4～0.8wt％，例如0.036wt％、0.052wt％、0.068wt％、0.46wt％或0.625wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Cu的含量范围为0.04～0.2wt％或0.15～0.3wt％，例如0.044wt％、0.058wt％、0.072wt％、0.14wt％或0.25wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Co的含量范围为0.2～1.5wt％或1～2wt％，例如0.208wt％、0.406wt％、0.604wt％、1.52wt％或1.6wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Ga的含量范围为0.04～0.1wt％或0.08～0.2wt％，例如0.048wt％、0.07wt％、0.086wt％、0.1wt％或0.124wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Zr的含量范围为0～0.07wt％或0.05～0.2wt％，例如0wt％、0.028wt％、0.046wt％、0.064wt％或0.14wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Ti的含量范围为0～0.06wt％或0.05～0.2wt％，例如0wt％、0.02wt％、0.04wt％、0.06wt％或0.15wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述Nb的含量范围为0～0.15wt％，例如0或0.15wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比；
较佳地，所述B的含量范围为0.5～0.8wt％或0.7～1wt％，例如0.62wt％、0.67wt％、0.74wt％、0.81wt％或0.84wt％，wt％是指在所述改性超细粉中的重量百分比。


2.一种改性超细粉的原料，其特征在于，其包括组分A和组分B，所述组分A中，以重量百分比计，其包括以下组分：PrNd：28～33wt％；Gd：0～10wt％；Ho：0～10wt％；Dy：0～10wt％；Tb：0～10wt％；Al：0～2wt％；Cu：0～0.5wt％；Co：0～10wt％；Ga：0～1wt％；Zr：0～1wt％；Ti：0～1wt％；Nb：0～1wt％；B：0.8～1.2wt％；余量为Fe及不可避免的杂质，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
所述组分B中，以重量百分比计，其包括以下组分：PrNd：55～75wt％；Gd：0～10wt％；Ho：0～10wt％；Dy：0～10wt％；Tb：0～10wt％；Al：0～2wt％；Cu：0～0.5wt％；Co：0～10wt％；Ga：0～1wt％；Zr：0～1wt％；Ti：0～1wt％；Nb：0～1wt％；B：0.04～1.2wt％；余量为Fe及不可避免的杂质，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
所述组分A和所述组分B的质量比为20:80～80:20；
较佳地，所述组分A和所述组分B的质量比为60:40～40:60；
较佳地，所述PrNd的含量范围为28～32wt％或31～32wt％，例如28wt％或31wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Gd的含量范围为0～2wt％，例如0wt％或2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Ho的含量范围为0～2wt％，例如0wt％或2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Dy的含量范围为0～2wt％，例如0wt％或2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Tb的含量范围为0～0.5wt％或0.1～0.5wt％，例如0wt％或0.2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Al的含量范围为0～1.5wt％或1～2wt％，例如0.1wt％、1wt％或1.2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Cu的含量范围为0～0.3wt％或0.1～0.5wt％，例如0.1wt％、0.2wt％或0.3wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Co的含量范围为0～2wt％或1～10wt％，例如1wt％或2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Ga的含量范围为0～0.2wt％或0.1～1wt％，例如0.1wt％或0.2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Zr的含量范围为0～0.2wt％或0.1～1wt％，例如0.1wt％或0.2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Ti的含量范围为0～0.2wt％或0.1～1wt％，例如0wt％或0.1wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述Nb的含量范围为0～0.2wt％或0.1～1wt％，例如0wt％或0.1wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述B的含量范围为0.8～1wt％或0.9～1.2wt％，例如0.9wt％、0.95wt％或1.2wt％，wt％是指在所述组分A中的重量百分比；
较佳地，所述PrNd的含量范围为55～65wt％或60～75wt％，例如63wt％、64wt％或65wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Gd的含量范围为0～3wt％，例如0wt％或3wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Ho的含量范围为0～2wt％或0.1～10wt％，例如0wt％、0.1wt％或2wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Dy的含量范围为0～2wt％或0.1～10wt％，例如0wt％、0.1wt％或2wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Tb的含量范围为0～1wt％，例如0wt％或1wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Al的含量范围为0～0.1wt％或0.05～2wt％，例如0.02wt％、0.05wt％或0.1wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Cu的含量范围为0～0.3wt％或0.1～0.5wt％，例如0.03wt％、0.1wt％或0.2wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Co的含量范围为0～1.2wt％或1～10wt％，例如0.01wt％或1.2wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Ga的含量范围为0～0.1wt％或0.05～1wt％，例如0.01wt％、0.05wt％或0.1wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Zr的含量范围为0～0.1wt％或0.01～1wt％，例如0wt％、0.01wt％或0.1wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Ti的含量范围为0～0.2wt％或0.1～1wt％，例如0wt％或0.2wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述Nb的含量范围为0～0.2wt％或0.1～1wt％，例如0wt％或0.2wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比；
较佳地，所述B的含量范围为0.04～0.8wt％或0.6～1.2wt％，例如0.04wt％、0.6wt％或0.8wt％，wt％是指在所述组分B中的重量百分比。


3.一种改性超细粉的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤S1：将如权利要求2所述的改性超细粉的原料的混合物经抗氧化处理、密封处理，获得混合粉末C；
步骤S2：将所述混合粉末C经冷等静压处理、分段式烧结处理和风冷，即得烧结态超细粉块D；所述分段式烧结为：第一阶段的温度为300℃～400℃；第二阶段的温度为750～850℃；
步骤S3：将所述烧结态超细粉块D经氢破处理和细粉碎处理，即得改性超细粉E；
较佳地，所述抗氧化处理的操作通过抗氧化剂实现；
较佳地，在所述抗氧化处理的过程中，还添加分散剂；
较佳地，所述抗氧化处理的过程按照下述步骤进行：先将所述组分B与40～60wt％的所述组分A混合，然后按比例混入所述分散剂和所述抗氧化剂，最后混入剩余部分的所述组分A。


4.一种如权利要求3所述的制备方法制备得到的改性超细粉。


5.一种稀土永磁体的原料，其特征在于，其包括如权利要求1或4所述的改性超细粉和主相合金，所述改性超细粉的添加量为所述主相合金的质量的0～50wt％，但不为0。


6.如权利要求5所述的稀土永磁体的原料，其特征在于，所述主相合金包括合金A和合金B；
所述合金A中，以重量百分比计，其包括如下组分：PrNd：28～31wt％；
M：0％～6wt％，B：0.80％～1.2wt％，余量为Fe及不可避免的杂质；
所述合金B中，以重量百分比计，其包括如下组分：PrNd：10～40wt％；
H：0％～20wt％；M：0％～6wt％；B：0.8～1.2wt％，余量为Fe及不可避免的杂质；H包括La、Ce、Gd、Ho、Sm、Y、Dy和Tb的一种或者多种；
M包括Cu、Co、Al、Zr、Nb、Ti、Ga、V、W、Hf、Ta、Mn、Ni、Ge、S和Si元素中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金磊，黄清芳，许德钦，刘少伟，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，福建省长汀金龙稀土有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35